Python 如何实现其列表对象，包括内存管理和调整大小？

Python 列表对象的实现细节

Python 编程语言将其列表实现为指向对象引用的指针的过度分配向量。与链表不同，Python 的列表是内存中的连续数组。

为了进一步理解这一点，让我们深入研究 Python 源代码：

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    Py_ssize_t ob_size;
    PyObject **ob_item;
    Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

这里，ob_item 是一个指针向量对象引用，表示列表的元素。 ob_size 表示当前存储在列表中的元素数量，allocate 表示向量当前的容量。

Python 的列表实现采用增量调整大小的策略。当列表达到其容量时，listobject.c 中的代码会重新分配向量以容纳更多元素。这种重新分配不是通过将大小加倍来实现，而是通过根据以下公式进行增长来实现：

new_allocated = (newsize >> 3) + (newsize < 9 ? 3 : 6);
new_allocated += newsize;

其中 newsize 是请求的大小。该公式平衡了效率需求与内存碎片的可能性。

值得注意的是，此实现与真正的动态数组不同，因为从列表中删除元素时它不会收缩。因此，Python 中的列表可能包含空槽，这可能会对性能和内存使用产生影响。

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